۵ نمونه از سوالات انرژی پتانسیل
انرژی پتانسیل گرانشی
۱. ۴۹۰۰ ژول انرژی برای بلند کردن عمودی یک جسم ۵۰ کیلوگرمی استفاده میشود. این جسم تا ارتفاع ... (g = 9,8 ms -2 ) بالا خواهد رفت.
الف. ۱۵ متر
ب. 10 متر
ج. 98 متر
د. ۴۵ متر
شرق. ۵۷ متر
پمباهاسان
معلوم است که:
تغییر در انرژی پتانسیل (ΔEP) = ۴۹۰۰ ژول
جرم جسم (متر) = ۵۰ کیلوگرم
شتاب گرانش (g) = 9,8 متر بر ثانیه
مورد نظر: جسم تا ارتفاع (Δh) بالا خواهد رفت.
جواب:
ΔEP = میلیگرم Δh
4900 = (50)(9,8) Δh
Δh = 10 متر
جواب صحیح B است.
انرژی پتانسیل فنر
۲. نمودار زیر رابطه بین F (نیرو) و x (افزایش طول) یک فنر را نشان میدهد. اگر فنر ۸ سانتیمتر کج شود، انرژی پتانسیل فنر ... است.
الف. ۹ × ۱۰-5 ژول
ب. ۶.۴ × ۱۰ به توان منفی ۴ ژول
ج. ۱۶ ژول
دی. ۴۸ ژول
E. 128 ژول
پمباهاسان
معلوم است که:
نیرو (F) = 2 نیوتن
افزایش طول (x) = 1 سانتیمتر = 1/100 متر = 0,01 متر
انحراف فنر = ۸ سانتیمتر = ۸/۱۰۰ متر = ۰.۰۸ متر
سوال: انرژی پتانسیل فنر
جواب:
با استفاده از دادههای روی نمودار، ثابت فنر را محاسبه کنید.
انرژی پتانسیل فنر:
∆ EP = 1/2 kx 2
∆ EP = 1/2 (200 نیوتن بر متر) (0,08 متر) 2
∆ EP = (100 نیوتن بر متر) (0,0064 متر مربع )
∆ EP = 0,64 نیوتن متر
۳. در میان حالتهای زیر از اشیاء:
(1) لاستیک تیرکمان بچهگانه کشیده شده
(2) آونگ منحرف شده
(3) اتوی گرم شده
اجسامی که انرژی پتانسیل دارند شماره گذاری شده اند...
الف. (1)
ب. (1) و (2)
ج. (2)
د. (2) و (3)
ه. (3)
پمباهاسان
(1) لاستیک تیرکمان بچهگانه کشیده شده
وقتی کش میآید، لاستیک تیرکمان بچهگانه انرژی پتانسیل کشسانی دارد.
(2) آونگ منحرف شده
وقتی آونگ منحرف میشود، آونگ انرژی پتانسیل گرانشی دارد.
جواب صحیح B است.
۴. جدول زیر نتایج آزمایشی شامل فنری با باری در یک سر را نشان میدهد. F نشان دهنده وزن بار و ∆L نشان دهنده افزایش طول است. کار لازم برای افزایش طول فنر به اندازه ۱۰ سانتیمتر را محاسبه کنید.
الف. ۲۵۰ ژول
ب. ۸ ژول
ج. ۱۶ ژول
دی. ۴۸ ژول
E. 10 ژول
پمباهاسان
معلوم است که:
افزایش طول فنر (∆L) = 10 سانتیمتر = 0,1 متر
سوال: تلاش برای افزایش طول فنر به اندازه 10 سانتیمتر
جواب:
با استفاده از دادههای جدول، ثابت فنر را محاسبه کنید:
k = F / ∆x = 20 نیوتن / 0,04 متر = 500 نیوتن بر متر
k = F / ∆x = 30 نیوتن / 0,06 متر = 500 نیوتن بر متر
k = F / ∆x = 40 نیوتن / 0,08 متر = 500 نیوتن بر متر
ثابت فنر ۵۰۰ نیوتن بر متر است
نیروی لازم برای افزایش طول فنر به اندازه 10 سانتیمتر برابر است با:
W = 1/2 k ∆L 2 = 1/2 (500 N/m)(0,1 m) 2 = (250 N/m)(0,01 m 2 ) = 2,5 نیوتن متر = 2,5 ژول.
جواب صحیح B است.
۵. نمودار (Fx) رابطه بین نیرو و افزایش طول فنر را نشان میدهد. بزرگی انرژی پتانسیل فنر بر اساس نمودار بالا عبارت است از ...
الف. ۸۰ ژول
ب. ۲۰۰ ژول
ج. ۲۸۰ ژول
د. ۴۸۰ ژول
E. 1,2 ژول
پمباهاسان
معلوم است که :
F = 40 نیوتن
Δx = 0,08 متر
سوال : انرژی پتانسیل فنر؟
پاسخ :
ثابت فنر:
ک = F / Δ x
انرژی پتانسیل فنر:
EP = ½ k Δ x 2 = ½ (F/ Δ x) Δ x 2 = ½ F Δ x
EP = ½ (40)(0,08) = (20)(0,08) = 1,6 ژول
جواب صحیح D است.
منبع سوال:
سوالات فیزیک آزمون سراسری برای دبیرستان/هنرستان فنی و حرفه ای
